手表晶体的制造方法与流程

本发明总体上涉及金刚石制造，更具体地但不限于手表晶体的制造方法，其中该方法利用多种技术来提供手表晶体的制造。

背景技术：

1、实验室生长金刚石的形成可利用两种方法进行，即化学气相沉积(cvd)和高压高温(hpht)。化学气相沉积法以小的晶种金刚石开始，其中晶种金刚石是小的天然金刚石碎片，可以经受极端温度和压力条件。虽然许多金刚石碎片可以用作晶种金刚石，但通常该方法以高强度的高等级金刚石碎片开始，因为这在实验室金刚石制造过程中至关重要。在cvd法中，将晶种金刚石放置到真空室中，随后用富含碳的气体填充真空室。确保用含碳气体充满真空室，然后将真空室加热到1,000华氏度以上。然后，极端的温度将气体转变为等离子体。等离子体形成金刚石层，在方法结束时生成完整的金刚石，然后该金刚石可以像未加工的开采的金刚石一样进行处理。

2、采用cvd法生产的金刚石通常比由天然开采的金刚石制成的任何产品质量更好。另一种制造人造金刚石的方法叫做高压高温。在此方法中，纯碳源置于高压和高温下。极端的温度和巨大的压力使碳结晶，从而形成全新的金刚石。众所周知，奢侈品牌的手表晶体(也称为表盘)通常由蓝宝石制成。蓝宝石是手表晶体的理想材料，因为这种材料经久耐用，从奢华手表的外观角度来看，具有赏心悦目的美感。虽然蓝宝石耐用，但金刚石更耐刮擦，并且可以承受更大的压力。

3、因此，需要一种手表晶体的制造方法，该方法采用金刚石制造技术的组合，以便于成功生产金刚石手表晶体。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种通过金刚石生长工艺制造手表晶体的方法，其中本发明的方法在初始步骤中使用化学气相沉积处理。

2、本发明的另一个目的是提供一种生长用作手表晶体的金刚石的方法，其中本发明的第二步将在初始步骤中产生的金刚石板置于高压高温环境中。

3、本发明的另一个目的是提供一种通过金刚石生长工艺制造手表晶体的方法，其中本发明的附加步骤包括重复本发明方法的前两个步骤。

4、本发明的另一个目的是提供一种生长用作手表晶体的金刚石的方法，其中本发明方法的另一个步骤采用微波等离子体辅助化学气相沉积。

5、本发明的另一个目的是提供一种通过金刚石生长工艺制造手表晶体的方法，该方法可以替代地采用包含热丝化学气相沉积的步骤。

6、本发明的另一个目的是提供一种生长用作手表晶体的金刚石的方法，其中本发明的方法可进一步使用采用电感耦合等离子体增强化学气相沉积的步骤。

7、本发明的另一个目的是提供一种通过金刚石生长工艺制造手表晶体的方法，其中本发明的方法还包括使用直流等离子体增强化学气相沉积的替代步骤。

8、为了实现上述和相关目的，本发明可以以附图所示的形式实施。需要注意的是，附图仅仅是说明性的。变化被认为是本发明的一部分，仅受权利要求的范围限制。

技术特征：

1.一种金刚石手表晶体的制造方法，其中所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由微波组成，以产生等离子体，以分解置于所述真空室中的所述气体混合物。

3.根据权利要求1所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由直流电组成，其中所述直流电用于产生分解所述真空室中的所述气体混合物的等离子体。

4.根据权利要求1所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由电感耦合等离子体组成，所述电感耦合等离子体用于促进金刚石晶体的生长。

5.根据权利要求1所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由钨丝组成，其中所述钨丝被加热到产生可操作以分解所述真空室中的所述气体混合物的等离子体的温度。

6.根据权利要求2所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述气体混合物由氢气和甲烷组成。

7.根据权利要求6所述的金刚石手表晶体的制造方法，还包括重复至少一次化学气相沉积处理和高温高压处理的完整循环的步骤。

8.根据权利要求7所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述真空室被加热到800摄氏度至1000摄氏度之间的温度。

9.根据权利要求8所述的金刚石手表晶体的制造方法，还包括执行最终高压高温处理的步骤，其中所述最终高压高温处理可操作以从所述金刚石手表晶体中去除杂质。

10.一种金刚石手表晶体的制造方法，其中所述方法包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由直流电组成，其中所述直流电用于产生分解所述真空室中的所述气体混合物的等离子体。

12.根据权利要求10所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由电感耦合等离子体组成，所述电感耦合等离子体用于促进金刚石晶体的生长。

13.根据权利要求10所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由钨丝组成，其中所述钨丝被加热到产生可操作以分解所述真空室中的所述气体混合物的等离子体的温度。

14.根据权利要求10所述的金刚石手表晶体的制造方法，其中所述能量源由微波组成，以产生等离子体，以分解置于所述真空室中的所述气体混合物。

15.一种金刚石手表晶体的制造方法，其中所述方法包括以下步骤：

技术总结
一种金刚石手表晶体的制造方法，其中本发明采用多种技术来生产最终产品。本发明的方法从化学气相沉积处理开始，其中高纯度石墨被用作源衬底。该步骤进一步采用气体、温度和能源来促进在衬底上形成金刚石层。本发明在化学气相沉积期间提供替代能源，例如但不限于微波等离子体、直流等离子体、电感耦合等离子体和热丝技术。本发明的方法在化学气相沉积步骤之后进一步采用了高压高温步骤。重复这两个步骤，其中最初的后一步骤包括金刚石晶种。在切割和抛光之前，利用最后的高压高温步骤来去除杂质。

技术研发人员：科里·阿尔伯特·莫罗
受保护的技术使用者：科里·阿尔伯特·莫罗
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28